(57)【要約】【課題】画素を含むイメージ２０を格納するステップを含む、ビデオ・イメージの再帰的フィルタリング方法を提供すること。【解決手段】現在のイメージ１０内の画素に対して隣接する画素を重み付けするため、及び格納済みイメージ２０に対して、輝度及びクロミナンス重み付けが、割り当てられる。現在のイメージの画素及び隣接する画素、並びに格納済みイメージの対応する画素の、重み付き輝度とクロミナンスとの差の合計が計算される。この差の合計は、各画素についての割合パラメータＫ（ｘ，ｙ）の値を得るために、イメージ内の動きに対する感度を制御するために正規化される。現在のイメージは、イメージの各画素の割合Ｋ（ｘ，ｙ）を、以前に格納されたイメージの各対応する画素の相補的割合に、まとめて追加することによって、各画素に対応する割合パラメータＫ（ｘ，ｙ）を使用して再帰的にフィルタリングされる。【選択図】図１
2007323635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ・イメージの再帰的フィルタリングの方法であって、
ａ．格納済み画素Ｓ（ｘ，ｙ）を備えるために、イメージを格納するステップと、
ｂ．処理されることになる画素に対して隣接画素を重み付けするために、輝度及びクロミナンス重み付けを提供するステップと、
ｃ．前記輝度及びクロミナンス重み付けによって重み付けされた、現在のイメージの画素Ｃ（ｘ，ｙ）及び隣接画素、並びに前記格納済みイメージの対応する画素Ｓ（ｘ，ｙ）の、輝度値及びクロミナンス値の差の合計σ（ｘ，ｙ）を計算するステップと、
ｄ．動きに対する感度を制御するための正規化係数λを使用して絶対差の合計を正規化し、割合パラメータＫ（ｘ，ｙ）＝λσ（ｘ，ｙ）を形成するステップと、
ｅ．前記イメージの各画素Ｃ（ｘ，ｙ）の割合Ｋ（ｘ，ｙ）を、以前に格納されたイメージの各対応する画素Ｓ（ｘ，ｙ）の相補的割合１−Ｋ（ｘ，ｙ）にまとめて追加することにより、各画素に対応する前記割合パラメータＫ（ｘ，ｙ）の値を使用して、前記イメージを再帰的にフィルタリングするステップと、
を含む方法。
【請求項２】
インタレース済みビデオ・イメージを再帰的にフィルタリングするための、請求項１に記載の方法であって、
現在のフィールドとインタレースされたフィールド内の画素の場所と、空間的に相関させるために、現在のフィールドの輝度及びクロミナンスの値を補間する初期ステップを、
更に含み、
前記重み付けを提供するステップは、前記補間済みの輝度及びクロミナンスの値に重み付けを提供するステップを含む、方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法であって、前記合計σ（ｘ，ｙ）を計算するステップは、各画素及び隣接する画素に関する、クロミナンス重み付き情報対重み付き輝度情報の割合αを追加するステップを含む、方法。
【請求項４】
請求項１から３のうちの何れか一項に記載の方法であって、前記合計σ（ｘ，ｙ）を計算するステップは、絶対差の合計を計算するステップを含む、方法。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の方法であって、前記合計σ（ｘ，ｙ）を計算するステップは、前記画素及び周囲の画素のクロミナンスと輝度との差の２乗の合計を計算するステップを含む、方法。
【請求項６】
請求項１から５のうちの何れか一項に記載の方法であって、前記合計σ（ｘ，ｙ）を計算するステップは、前記画素及び周囲の画素のクロミナンスと輝度との差の２乗の合計の正の平方根を計算するためのステップを含む、方法。
【請求項７】
請求項１から６のうちの何れか一項に記載の方法であって、前記差の合計を正規化するステップは、Ｋ（ｘ，ｙ）＝λσ（ｘ，ｙ）＋ｂとなるように、正規化パラメータの最低値ｂを設定するステップを含む、方法。
【請求項８】
請求項１から７のうちの何れか一項に記載の方法であって、前記差の合計は、数式
【数１】
2007323635.tif 000007
を使用して計算され、
上式において、
ｍ及びｎは、それぞれ、隣接する画素が考慮されるｘ及びｙ方向にオフセットし、
Ｗｌｕｍａ（ｍ，ｎ）及びＷｃｈｒｏｍａ（ｍ，ｎ）は、それぞれ、ｍ＝−２から＋２、及びｎ＝−２から＋２の範囲にわたって、前記画素及び隣接する画素に適用される、前記輝度及びクロミナンス重み付けであり、
Ｃ（ｘ，ｙ）は、前記現在のイメージの（ｘ，ｙ）画素の前記輝度及びクロミナンスの値であり、
Ｓ（ｘ，ｙ）は、前記格納済みイメージの（ｘ，ｙ）画素の前記輝度及びクロミナンスの値である、
方法。
【請求項９】
ビデオ・イメージ用の再帰的フィルタ・システムであって、
ａ．格納済み画素Ｓ（ｘ，ｙ）を含むためにイメージを格納するように配置構成された格納手段と、
ｂ．処理されることになる画素に対して隣接画素を重み付けするための、輝度及びクロミナンス重み付けと、
ｃ．前記輝度及びクロミナンス重み付けによって重み付けされた、現在のイメージの画素Ｃ（ｘ，ｙ）及び隣接画素、並びに格納済みイメージの対応する画素Ｓ（ｘ，ｙ）の、輝度値及びクロミナンス値の差の合計σ（ｘ，ｙ）を計算するように配置構成された計算手段と、
ｄ．割合パラメータＫ（ｘ，ｙ）＝λσ（ｘ，ｙ）を形成するために、動きに対する感度を制御するための正規化係数λを使用して絶対差の合計を正規化するように配置構成された正規化手段と、
ｅ．前記イメージの各画素Ｃ（ｘ，ｙ）の割合Ｋ（ｘ，ｙ）を、以前に格納されたイメージの各対応する画素Ｓ（ｘ，ｙ）の相補的割合１−Ｋ（ｘ，ｙ）にまとめて追加することにより、各画素に対応する前記割合パラメータＫ（ｘ，ｙ）の値を使用して、前記イメージを再帰的にフィルタリングするように配置構成された再帰的フィルタリング手段と、
を備える再帰的フィルタ・システム。
【請求項１０】
インタレース済みビデオ・イメージを再帰的にフィルタリングするための、請求項９に記載の再帰的フィルタ・システムであって、
現在のフィールドとインタレースされたフィールド内の画素の場所と、空間的に相関させるために、前記現在のフィールドの輝度及びクロミナンスの値を補間するように初期に配置構成された補間手段を、
更に備え、
前記重み付け手段は、前記補間済みの輝度及びクロミナンスの値に重み付けを提供するように配置構成される、再帰的フィルタ・システム。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の再帰的フィルタ・システムであって、前記計算手段は、各画素及び隣接する画素に関する、クロミナンス重み付き情報対重み付き輝度情報の割合αを追加するように配置構成される、再帰的フィルタ・システム。
【請求項１２】
請求項９から１１のうちの何れか一項に記載の再帰的フィルタ・システムであって、前記計算手段は、絶対差の合計を計算するように配置構成される、再帰的フィルタ・システム。
【請求項１３】
請求項９から１１のうちの何れか一項に記載の再帰的フィルタ・システムであって、前記計算手段は、前記画素及び周囲の画素のクロミナンスと輝度との差の２乗の合計を計算するように配置構成される、再帰的フィルタ・システム。
【請求項１４】
請求項９から１１のうちの何れか一項に記載の再帰的フィルタ・システムであって、前記計算手段は、前記画素及び周囲の画素のクロミナンスと輝度との差の２乗の合計の正の平方根を計算するように配置構成される、再帰的フィルタ・システム。
【請求項１５】
請求項９から１４のうちの何れか一項に記載の再帰的フィルタ・システムであって、前記正規化手段は、Ｋ（ｘ，ｙ）＝λσ（ｘ，ｙ）＋ｂとなるように、正規化パラメータの最低値ｂを設定するように配置構成される、再帰的フィルタ・システム。
【請求項１６】
請求項９から１５のうちの何れか一項に記載の再帰的フィルタ・システムであって、前記計算手段は、数式
【数２】
2007323635.tif 000008
を使用するように配置構成され、
上式において、
ｍ及びｎは、それぞれ、隣接する画素が考慮されるｘ及びｙ方向にオフセットし、
Ｗｌｕｍａ（ｍ，ｎ）及びＷｃｈｒｏｍａ（ｍ，ｎ）は、それぞれ、ｍ＝−２から＋２、及びｎ＝−２から＋２の範囲にわたって、前記画素及び隣接する画素に適用される、前記輝度及びクロミナンス重み付けであり、
Ｃ（ｘ，ｙ）は、前記現在のイメージの（ｘ，ｙ）画素の前記輝度及びクロミナンスの値であり、
Ｓ（ｘ，ｙ）は、前記格納済みイメージの（ｘ，ｙ）画素の前記輝度及びクロミナンスの値である、
再帰的フィルタ・システム。
【請求項１７】
プログラムが１つ又は複数のコンピュータ上で実行されている場合に、請求項１から８の何れか一項に記載の方法のすべてのステップを実行するためのコード手段を備える、コンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオ・イメージの再帰的フィルタリングに関し、具体的に言えば、転送処理による符号化イメージの性能強化に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、Ｎ．Ｅ．Ｔａｎｔｏｎ等によるＢＢＣ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ  Ｒｅｐｏｒｔ「Ｖｉｄｅｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ」、ＢＢＣ  ＲＤ  １９８４／７、１９８４年７月（Ｔａｎｔｏｎ）から、一連のテレビジョン、又は、何らかの他の種類の電子的に生成されたイメージ（例えば走査済みフィルム等）における、ランダム・ノイズは、以下で「ｐｅｌ」と略記される各画素上で動作する再帰的時間フィルタを適用することによって、削減可能であることがよく知られている。イメージを表示する前にノイズ・レベルを低下させることは有利であるが、特に、（限定されることはないが、ＭＰＥＧ規格等によって定義された）圧縮プロセスの、ノイズの存在に敏感なプロセスの前でも有利である。実際に、ノイズ制御は、これらの規格の現在の圧縮ハードウェア及びソフトウェア実現に固有の、事前処理要素で使用される幾つかの重要かつ有益な技法の１つである。
【０００３】
イメージ内のｉで指標付けされた各ｐｅｌについて、再帰的フィルタの出力Ｒ（ｉ）は、現在のイメージＣ（ｉ）及び前の結果として出力されたイメージＳ（ｉ）の相補的割合の合計であり、出力Ｒ（ｉ）におけるＣ（ｉ）及びＳ（ｉ）の割合は、小数パラメータＫによって制御される。この表記法が接尾辞「ｆ」によってフレームを示すように拡張される場合、条件Ｓｆ（ｉ）＝Ｒｆ−１（ｉ）が、第１次再帰的時間フィルタ演算を保証することが明らかである。
【０００４】
従って、結果Ｒ（ｉ）中の各ｐｅｌは、以下のように表される
Ｒｆ（ｉ）＝Ｋ．Ｃｆ（ｉ）＋（１−Ｋ）．Ｓｆ−１（ｉ）
０≦Ｋ≦１
数式１：再帰的ノイズ削減計算。
【０００５】
上式では、以下の通りである。
Ｃｆ（ｉ）は、演算中の現在の入力イメージであり、ｉは、そのイメージの個々のｐｅｌを指す指標であり、ｆは、一連のフレーム又は完全なイメージを指す指標である。
【０００６】
Ｓｆ（ｉ）は、前のイメージ上でのフィルタ演算の結果Ｒｆ−１（ｉ）に等しい格納済みアレイであり、ｉは、そのイメージの個々のｐｅｌを指す指標である。
Ｒ（ｉ）は、演算後、シーケンス内の次のイメージ上でプロセスが実行される前にＳ（ｉ）にコピーされる、結果として生じるｐｅｌフィールドであり、ｉは、そのイメージの個々のｐｅｌを示す指標である。
【０００７】
フィルタ計算では、Ｒ（ｉ）、Ｃ（ｉ）、及びＳ（ｉ）それぞれの指標ｉが同じであるため、ｐｅｌは、それぞれのイメージ内で空間的に同一の場所に配置されることが予想される。各イメージ内のｐｅｌの指標ｉは、複数次元で定義することが可能であり、通常、一般に使用されるテレビジョン・イメージのラスタ走査に対応して２次元を使用すると便利である。従って、Ｒｆ（ｉ）は、Ｒｆ（ｘ，ｙ）となる。指標ｆは、フレーム又は時間次元に対応する。
【０００８】
Ｋは、現在の結果Ｒ（ｘ，ｙ）を作成するために使用される、現在のイメージＣ（ｘ，ｙ）の割合対前のイメージＳ（ｘ，ｙ）の割合を制御する、小数パラメータである。多くの従来技術では、パラメータＫは、時間と共に頻繁に変化することはなく、通常、完全なイメージにつき１回、極端な場合には、１つの値に無期限に固定される場合がある。直接の手動制御の下で動作する場合もある。経験により、これは、幾つかのイメージ材料にとって満足のいくものではないことがわかる。
【０００９】
Ｋの値は、フィルタリングの程度、従ってノイズ減衰を制御するために使用され、その減衰はＫが０に近づくにつれて増加する。
Ｋ＝０の値では、着信するイメージＣの伝送がないため、出力はフリーズされる。これは、動きがないことからノイズ削減のための最適なフィルタリングを可能にする、静止イメージを処理するための理想的な設定である。しかしながら動きがある場合、Ｋ＝０の設定は一般に、決して理想的ではない。
【００１０】
Ｋ＝１の場合、フィルタリングは全く行われず、出力と入力は全く等しく、ノイズ削減は達成されない。
この知られた技法には、幾つかの制限がある。連続するイメージ内でキャプチャされた動く物体は、それらそれぞれのｐｅｌのイメージ中の位置、即ちそれらの指標（ｘ，ｙ）を変化させる。たとえカメラの移動がない場合であっても、動きは、イメージ中の認識可能な物体の、位置、即ち側方運動、又は姿勢、即ち回転運動の変化をもたらす。物体の位置の変化は、パン又はチルト、或いはその両方などのカメラの移動によっても発生し、物体の位置及びスケールの変化は、ズーム、即ちカメラ・レンズの焦点長さにおける変化によっても発生する。これら全ての場合に、前述のフィルタは、もはや指標（ｘ，ｙ）がこうした移動物体の同じ部分に対応していない連続するイメージ中のｐｅｌをまとめて追加することになり、従って動きは、ノイズと混同され、フィルタは、動きによって発生する連続イメージ間の差異を、あたかもノイズであるかのように減少させることになる。結果として、表示されるイメージは、小さな動きについてはぼやける傾向があり、大きな動きについてはいかなる移動物体についてもゴーストを作成する傾向があり、イメージはアーティファクトによって大幅に損なわれる。小さな動きとノイズとを区別することが困難な可能性があるという点で、この問題の本質は、ノイズと動きとを確実に区別できないことである。
【００１１】
望ましくないアーティファクトを減らすために、処理中のｐｅｌ  Ｃ（ｘ，ｙ）及び周囲のｐｅｌから導出される情報から、Ｋの値をｐｅｌごと、即ちＫ（ｘ，ｙ）ごとに定義することができる。Ｋ（ｘ，ｙ）の値は、同一の場所に配置されたｐｅｌ間の時間差から導出可能であるが、この局所的な差は、イメージ中の求められている動きとノイズとの両方の関数であるため、これによってアーティファクトが生成される。ノイズと動きとを区別するためには、動き及びノイズの異なる統計上の特性の測定と、それに続く活用とが必要である。
【００１２】
ノイズに対するある程度の耐性を得るため、及び真の動きをより良く推定するために、Ｔａｎｔｏｎは、処理中のｐｅｌ  Ｃ（ｘ，ｙ）の周囲のｐｅｌの矩形アレイ上で動作する、２次元低域通過空間フィルタを提案する。
【００１３】
Ｔａｎｔｏｎによって提案された方法は、５×５の輝度ｐｅｌ領域を考慮の対象とすること、及び、それらと、前のイメージ・フレーム内でそれらと空間的に同一の場所に配置されたペアとの間の、差を平均化することによって、動きを推定する。この方法は、ノイズ耐性を向上させるためにｐｅｌの差分の平均化を追及する。しかしながら、この技法は、選択される検索領域及び動きを検出するために使用される情報タイプから生じる、実地に際した幾つかの欠点を有する。
【００１４】
提案された矩形検索領域は、５×５のｐｅｌであり、各差分値には等しい重みが与えられる。しかしながら、これによってシステムは、動作状態にあるｐｅｌから離れた幾つかのｐｅｌの動きに過度に影響を受けやすくなり、その結果、特に、高コントラストのゆっくりと移動する対角エッジで顕著な、ノイズの「ハロー」効果を発生させる移動エッジの近傍での不適切なフィルタリングが生じることになる。
【００１５】
第２の欠点は、低コントラストでありかなりの色彩度を有するイメージの領域は、適度を超えて厳しくフィルタリングされ、結果としてイメージの隣接領域に漏出するクロミナンスとして現れる、ぼやけ及びゴーストを生じさせる傾向がある、という点である。これは、値Ｋを決定する際に、イメージ中のクロミナンスの従来技術の挙動において、独立した考慮が行われないためである。
【００１６】
【非特許文献１】Ｎ．Ｅ．Ｔａｎｔｏｎ等によるＢＢＣ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ  Ｒｅｐｏｒｔ「Ｖｉｄｅｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ」、ＢＢＣ  ＲＤ  １９８４／７、１９８４年７月（Ｔａｎｔｏｎ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、少なくとも前述の従来技術における欠点を改善することである。
本発明の他の目的は、ノイズと動きとの区別が改善される可能性のある手段を提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、ノイズを減少させるためであるが、望ましくないアーティファクトも抑制するために、Ｋの値をｐｅｌごとに適切に変化させることが可能であり、その結果、ＫがＫ（ｘ，ｙ）となることである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の第１の態様によれば、格納済み画素Ｓ（ｘ，ｙ）を含むためにイメージを格納するステップと、処理されることになる画素に対して隣接画素を重み付けするために、輝度及びクロミナンス重み付けを提供するステップと、輝度及びクロミナンス重み付けによって重み付けされた、現在のイメージの画素Ｃ（ｘ，ｙ）及び隣接画素、並びに格納済みイメージの対応する画素Ｓ（ｘ，ｙ）の、輝度値及びクロミナンス値の差の合計σ（ｘ，ｙ）を計算するステップと、割合パラメータＫ（ｘ，ｙ）＝λσ（ｘ，ｙ）を形成するために、動きに対する感度を制御するための正規化係数λを使用して絶対差の合計を正規化するステップと、イメージの各画素Ｃ（ｘ，ｙ）の割合Ｋ（ｘ，ｙ）を、以前に格納されたイメージの各対応する画素Ｓ（ｘ，ｙ）の相補的割合１−Ｋ（ｘ，ｙ）にまとめて追加することにより、各画素に対応する割合パラメータＫ（ｘ，ｙ）の値を使用して、イメージを再帰的にフィルタリングするステップと、を含む、ビデオ・イメージの再帰的フィルタリングの方法が提供される。
【００２０】
好都合なことには、インタレース済みビデオ・イメージを再帰的にフィルタリングするために、この方法は、現在のフィールドとインタレースされたフィールド内の画素の場所と、空間的に相関させるために、現在のフィールドの輝度及びクロミナンスの値を補間する他の初期ステップを含み、重み付けを提供するステップは、補間済みの輝度及びクロミナンスの値に重み付けを提供するステップを含む。
【００２１】
好ましくは、合計σ（ｘ，ｙ）を計算するステップは、各画素及び隣接する画素に関する、クロミナンス重み付き情報対重み付き輝度情報の割合αを追加するステップを含む。
好都合なことには、合計σ（ｘ，ｙ）を計算するステップは、絶対差の合計を計算するステップを含む。
【００２２】
オプションで、合計σ（ｘ，ｙ）を計算するステップは、画素及び周囲の画素のクロミナンスと輝度との差の２乗の合計を計算するステップを含む。
オプションで、合計σ（ｘ，ｙ）を計算するステップは、画素及び周囲の画素のクロミナンスと輝度との差の２乗の合計の正の平方根を計算するためのステップを含む。
【００２３】
有利なことには、差の合計を正規化するステップは、Ｋ（ｘ，ｙ）＝λσ（ｘ，ｙ）＋ｂとなるように、正規化パラメータの最低値ｂを設定するステップを含む。
好都合なことには、差の合計は、数式
【００２４】
【数１】
2007323635.tif 000003
【００２５】
を使用して計算され、
上式において、
ｍ及びｎは、それぞれ、隣接する画素が考慮されるｘ及びｙ方向にオフセットし、
Ｗｌｕｍａ（ｍ，ｎ）及びＷｃｈｒｏｍａ（ｍ，ｎ）は、それぞれ、ｍ＝−２から＋２、及びｎ＝−２から＋２の範囲にわたって、画素及び隣接する画素に適用される、輝度及びクロミナンス重み付けであり、
Ｃ（ｘ，ｙ）は、現在のイメージの（ｘ，ｙ）画素の輝度及びクロミナンスの値であり、
Ｓ（ｘ，ｙ）は、格納済みイメージの（ｘ，ｙ）画素の輝度及びクロミナンスの値である。
【００２６】
本発明の第２の態様によれば、格納済み画素Ｓ（ｘ，ｙ）を含むためにイメージを格納するように配置構成された格納手段と、処理されることになる画素に対して隣接画素を重み付けするための、輝度及びクロミナンス重み付けと、輝度及びクロミナンス重み付けによって重み付けされた、現在のイメージの画素Ｃ（ｘ，ｙ）及び隣接画素、並びに格納済みイメージの対応する画素Ｓ（ｘ，ｙ）の、輝度値及びクロミナンス値の差の合計σ（ｘ，ｙ）を計算するように配置構成された計算手段と、割合パラメータＫ（ｘ，ｙ）＝λσ（ｘ，ｙ）を形成するために、動きに対する感度を制御するための正規化係数λを使用して絶対差の合計を正規化するように配置構成された正規化手段と、イメージの各画素Ｃ（ｘ，ｙ）の割合Ｋ（ｘ，ｙ）を、以前に格納されたイメージの各対応する画素Ｓ（ｘ，ｙ）の相補的割合１−Ｋ（ｘ，ｙ）にまとめて追加することにより、各画素に対応する割合パラメータＫ（ｘ，ｙ）の値を使用して、イメージを再帰的にフィルタリングするように配置構成された再帰的フィルタリング手段と、を備える、ビデオ・イメージ用の再帰的フィルタ・システムが提供される。
【００２７】
好ましくは、インタレース済みビデオ・イメージを再帰的にフィルタリングするために、この再帰的フィルタ・システムは、現在のフィールドとインタレースされたフィールド内の画素の場所と、空間的に相関させるために、現在のフィールドの輝度及びクロミナンスの値を補間するように初期に配置構成された補間手段を更に備え、重み付け手段は、補間済みの輝度及びクロミナンスの値に重み付けを提供するように配置構成される。
【００２８】
好都合なことには、計算手段は、各画素及び隣接する画素に関する、クロミナンス重み付き情報対重み付き輝度情報の割合αを追加するように配置構成される。
オプションで、計算手段は、絶対差の合計を計算するように配置構成される。
【００２９】
オプションで、計算手段は、画素及び周囲の画素のクロミナンスと輝度との差の２乗の合計を計算するように配置構成される。
オプションで、計算手段は、画素及び周囲の画素のクロミナンスと輝度との差の２乗の合計の正の平方根を計算するように配置構成される。
【００３０】
好ましくは、正規化手段は、Ｋ（ｘ，ｙ）＝λσ（ｘ，ｙ）＋ｂとなるように、正規化パラメータの最低値ｂを設定するように配置構成される。
好都合なことには、計算手段は、数式
【００３１】
【数２】
2007323635.tif 000004
【００３２】
を使用するように配置構成され、
上式において、
ｍ及びｎは、それぞれ、隣接する画素が考慮されるｘ及びｙ方向にオフセットし、
Ｗｌｕｍａ（ｍ，ｎ）及びＷｃｈｒｏｍａ（ｍ，ｎ）は、それぞれ、ｍ＝−２から＋２、及びｎ＝−２から＋２の範囲にわたって、画素及び隣接する画素に適用される、輝度及びクロミナンス重み付けであり、
Ｃ（ｘ，ｙ）は、現在のイメージの（ｘ，ｙ）画素の輝度及びクロミナンスの値であり、
Ｓ（ｘ，ｙ）は、格納済みイメージの（ｘ，ｙ）画素の輝度及びクロミナンスの値である。
【００３３】
本発明の第３の態様によれば、プログラムが１つ又は複数のコンピュータ上で実行されている場合に、前述の方法のすべてのステップを実行するためのコード手段を備える、コンピュータ・プログラムが、提供される。
【００３４】
次に、例として添付の図面を参照しながら、本発明について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
前述の２つの問題を回避しながら、イメージ間の動きの程度を検出すること、及び良好なノイズ減衰を生成するために好適なＫの値を導出することが、望ましい。この発明では、クロミナンス並びに輝度に、特に注意が、払われる。
【００３６】
図１は、インタフェースされたビデオ・イメージを処理する場合に、局所的なアクティビティ、即ち動きを決定するために本発明で使用される、ｐｅｌのサンプル１２〜１５を示す。ｐｅｌの交互の行の間のオフセットは、同じフレーム内の対立するフィールドからのサンプルを示す。これらのフィールド間には、時間的なオフセットが存在することに留意されたい。
【００３７】
図１及び２を参照すると、図１の第１のブロック１０は、現在処理中のピクチャ、即ち数式１のＣ（ｉ）、におけるｐｅｌサンプル１２〜１５の行１１を示す。図１の第２のブロック２０は、処理の結果として、ステップ２１で格納済みのピクチャ、即ち数式１のＳ（ｉ）、における、ｐｅｌサンプルの行２１を示す。
【００３８】
十字形１２は輝度サンプルを表し、丸１３は、同一の場所に配置された赤の差分及び青の差分のサンプルを作成するために、ビデオの表示及び移送用に一般的に使用される４：２：２構造が補間されるように、再構築されたクロミナンス情報を表す。従って、これらのクロミナンス・サンプルは、赤及び青の差分値を含む。プラス記号１４及び黒丸１５は、ステップ２４で、インタレースされたフィールドからのサンプルと空間的に相関させるために、ソース・ピクチャの現在のフィールドから補間された情報を表す。
【００３９】
「ハロー」効果に対処するために、ステップ２２で、各ｐｅｌに重み付け係数が適用されるが、好適な値セットの一例は表１に示され、この表で、処理中のｐｅｌの座標は０，０であり、ｍ及びｎの値は−２から＋２の間で変化する。動作状態にあるｐｅｌから最も遠い対角にある４つの輝度ｐｅｌ  １６は、これらのｐｅｌの重み付け係数がゼロであるため、図１では省略されることに留意されたい。
【００４０】
【表１】
2007323635.tif 000005
【００４１】
クロミナンスのスメアリングの第２の問題は、５つのクロミナンス・サンプルを計算に含めることによって処理される。
色差信号が不均衡な動き信号を発生させる可能性のある、彩度が強度に飽和したイメージを優先して、大幅に偏ることのない、満足な結果を生成するために、輝度サンプル対クロミナンス・サンプル比の情報が選択される。
【００４２】
サンプルの時空位置のみが変化する先進的ビデオでは、同じ計算が可能である。この場合、ｐｅｌ情報を補間する必要はない。
図１のブロック１０は、インタレースされたフィールド上の輝度サンプルが、現在のフィールドのサンプルから補間されるという点で、更なる最適化を有する。この最適化は、イメージ格納場所からの情報転送を減らすために実行され、これによってシステムを簡略化し、そのメモリに対する速度及び帯域幅に関する需要を削減する。
【００４３】
ステップ２３で現在のイメージが入力され、図１の矢印３０は、同時に処理中のｐｅｌを示す。従って、アクティビティ／動き値σ（ｘ，ｙ）は、ステップ２５で、格納済みｐｅｌ  Ｓ（ｘ，ｙ）と現在のｐｅｌ  Ｃ（ｘ，ｙ）との絶対差の合計を使用して、以下の数式によって計算される。
【００４４】
【数３】
2007323635.tif 000006
【００４５】
数式２：絶対差の合計ＳＡＤを使用したパラメータσ（ｘ，ｙ）の計算
上式で、Ｃ及びＳは、処理中のｐｅｌフィールドであり、ｘ及びｙは、処理中のｐｅｌ位置を指す指標であり、ｍ及びｎは、アクティビティ係数の計算が実行される領域を記述する、ｐｅｌのこの位置からのオフセットである。Ｗｌｕｍａ（ｍ，ｎ）及びＷｃｈｒｏｍａ（ｍ，ｎ）は、表１からの重み付け行列であり、αは、σ（ｘ，ｙ）の値において、輝度及びクロミナンスが有する相対的効果を平衡化するために使用可能な、重み付けパラメータである。別の方法として、Ｗｌｕｍａ（ｍ，ｎ）及びＷｃｈｒｏｍａ（ｍ，ｎ）に関する表は、こうした平衡化を含むこともできる。
【００４６】
数式２では、σ（ｘ，ｙ）の値は常に正であり、所与の例では、絶対差の合計ＳＡＤを使用して計算される。他のアルゴリズムを使用してσ（ｘ，ｙ）を計算することも可能であり、例えば、差の２乗の平均の正の平方根が可能であるように、差の２乗の合計を等しく適切な代替とすることができる。
【００４７】
計算された値σ（ｘ，ｙ）を、その後、ステップ２６で、動きに対する感度を制御するために、係数λによってスケーリング及び／又は正規化することが可能であり、λの値が大きくなるほどアクティビティ数も大きくなる。結果として生じるλとσ（ｘ，ｙ）の積は、ある程度のアクティビティＫが１に達し、再帰が適用されないように、Ｋの値を決定する。望ましくないイメージの欠点を避けるために、条件Ｋ＝０が抑制されため、σ（ｘ，ｙ）＝０の場合、Ｋは最低値ｂに設定される。
【００４８】
σ（ｘ，ｙ）は、ｎ個のｐｅｌ差分値の合計であるため、正規化する必要があることに留意されたい。個のシステムは、有限解像度の整数演算を使用して実施されることになるため、これらの数式は、λによるスケーリングが実行されるまで正規化は実行されないものと想定する。
【００４９】
数式１の値Ｋは、以下のように表すことができる
Ｋ（ｘ，ｙ）＝ａ．λ．σ（ｘ，ｙ）＋ｂ。
値ａ及びｂは、Ｋの動作の範囲を定義する。Ｋは、１でのフィルタリングなし、又は、Ｋがｂに近づくほどフィルタリングが増加する、の何れかとするために、通常は１から下方に動作することになる。
【００５０】
導出されたＫの値は、ステップ２７で、現在のイメージを再帰的にフィルタリングするために使用される。
処理中のｐｅｌのすべての側面に周囲のｐｅｌが存在しない、イメージの境界では、本発明にとって好適なソース・データを提供するために、ある行内の最初又は最後のｐｅｌを水平方向に反復し、最上行及び最下行を重複させることができることを理解されよう。
【００５１】
更に、第１のイメージについて、或いは、突然のシーン変更などのイメージのシーケンスの後続の変更について、そのフレームの持続期間中、Ｋの値を１に設定できることを理解されよう。これによって、メモリに新しいピクチャ又はシーンがロードされ、こうした変更に応答する際のいかなる顕著な遅れも回避する。ピクチャにおけるこうした変更は、ノイズ削減回路に先立って、２つのピクチャ内で同一の場所に配置されたすべてのｐｅｌを、互いに１つのフレームから取り去ること、及び、それらの絶対差を合計することによって、検出することができる。所定のしきい値を超える合計値を使用して、システムにＫを１に等しくさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に従った、検索で使用されるｐｅｌを示す図である。
【図２】本発明に従った、ビデオ・イメージを再帰的にフィルタリングする方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  ブロック
１１  ｐｅｌサンプルの行
１２  ｐｅｌサンプル
１３  ｐｅｌサンプル
１４  ｐｅｌサンプル
１５  ｐｅｌサンプル
１６  輝度ｐｅｌ
２０  第２のブロック
２１  ｐｅｌサンプルの行
３０  同時に処理中のｐｅｌ
【図１】
2007323635.tif 000009
【図２】
2007323635.tif 000010